本公開涉及一種無線充電裝置、無線充電控溫方法以及機(jī)器人。
背景技術(shù):
隨著人工智能、自動(dòng)控制、通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,電子設(shè)備被越來越多地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、建筑、物流、和日常生活等諸多領(lǐng)域。由于應(yīng)用環(huán)境和需要實(shí)現(xiàn)的功能越來越復(fù)雜,相關(guān)的對(duì)電子設(shè)備的充電方式往往已不能夠滿足用戶的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開的一個(gè)方面提供了一種無線充電裝置,包括充電線圈、熱敏傳感器。充電線圈內(nèi)部設(shè)置熱敏傳感器用于檢測(cè)充電線圈內(nèi)部的溫度異常。以及在熱敏傳感器檢測(cè)到充電線圈內(nèi)部的溫度異常時(shí),充電線圈的充電回路被切斷。
可選地,該無線充電裝置包括多個(gè)充電線圈,其中:充電線圈的本體是平面線圈。以及多個(gè)充電線圈依次并聯(lián)排列在同一平面內(nèi)。
可選地,其中:熱敏傳感器包括熱敏材料圖案。以及熱敏材料圖案填充于充電線圈的導(dǎo)線間隙中。
可選地,其中:熱敏材料圖案上設(shè)置有多個(gè)檢測(cè)點(diǎn),用于檢測(cè)熱敏材料圖案的電流或電壓變化,以反映充電線圈內(nèi)部的溫度異常。并且/或者。熱敏材料圖案包括多個(gè)熱敏材料子圖案,每個(gè)熱敏材料子圖案設(shè)置在充電線圈的導(dǎo)線間隙中,相鄰的熱敏材料子圖案之間相隔至少一個(gè)導(dǎo)線間隙。
可選地,還包括:在熱敏傳感器在檢測(cè)到充電線圈內(nèi)部的溫度恢復(fù)正常時(shí),充電線圈的充電回路被連通。
本公開的另一個(gè)方面提供了一種無線充電控溫方法,包括:通過在充電線圈內(nèi)部設(shè)置的熱敏傳感器檢測(cè)充電線圈內(nèi)部的溫度異常。以及在熱敏傳感器檢測(cè)到充電線圈內(nèi)部的溫度異常時(shí),切斷充電線圈的充電回路。
可選地,其中:熱敏傳感器包括熱敏材料圖案。以及熱敏材料圖案填充于充電線圈的導(dǎo)線間隙中。
可選地,其中,檢測(cè)充電線圈內(nèi)部的溫度異常包括從熱敏材料圖案上設(shè)置的多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)熱敏材料圖案的電流或電壓變化。
本公開的另一個(gè)方面提供了一種機(jī)器人,包括權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的無線充電裝置。
可選地,還包括底盤,底盤的本體包括環(huán)形導(dǎo)電金屬圈。以及環(huán)形導(dǎo)電金屬圈與充電線圈并聯(lián)連接。
本公開的另一方面提供了一種無線充電控溫系統(tǒng),包括由非易失性存儲(chǔ)介質(zhì),其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令,指令在被執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)如上的方法。
附圖說明
為了更完整地理解本公開及其優(yōu)勢(shì),現(xiàn)在將參考結(jié)合附圖的以下描述,其中:
圖1示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的無線充電裝置的主要組成結(jié)構(gòu);
圖2A示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的單個(gè)充電線圈;
圖2B示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的一復(fù)合線圈;
圖3A示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的4個(gè)充電線圈的連接方式;
圖3B示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的4個(gè)復(fù)合線圈的連接方式;
圖4A示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的熱敏材料圖案填充于單個(gè)充電線圈的形式;
圖4B示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的熱敏材料圖案填充于單個(gè)充電線圈的另一形式;
圖4C示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的熱敏材料圖案填充于復(fù)合線圈的另一形式;
圖5A示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的單個(gè)充電線圈充電閉合回路的連接形式;
圖5B示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的復(fù)合線圈充電閉合回路的連接形式;
圖6A示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的機(jī)器人的無線充電裝置組成結(jié)構(gòu);
圖6B示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的4個(gè)充電線圈以及機(jī)器人底盤本體的充電閉合回路的連接形式;
圖6C示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的4個(gè)復(fù)合線圈以及機(jī)器人底盤本體的充電閉合回路的連接形式;
圖7示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的無線充電控溫方法流程圖;
圖8示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的對(duì)電子設(shè)備的無線充電示意圖;
圖9示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的機(jī)器人與移動(dòng)電子設(shè)備的交互示意圖;以及
圖10示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的無線充電控溫系統(tǒng)的組成框圖
具體實(shí)施方式
以下,將參照附圖來描述本公開實(shí)施例。但是應(yīng)該理解,這些描述只是示例性的,而并非要限制本公開的范圍。此外,在以下說明中,省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述,以避免不必要地混淆本公開的概念。
在此使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述具體實(shí)施例,而并非意在限制本公開。這里使用的詞語(yǔ)“一”、“一個(gè)(種)”和“該”等也應(yīng)包括“多個(gè)”、“多種”的意思,除非上下文另外明確指出。此外,在此使用的術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”等表明了所述特征、步驟、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、步驟、操作或部件。
在此使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有本領(lǐng)域技術(shù)人員通常所理解的含義,除非另外定義。應(yīng)注意,這里使用的術(shù)語(yǔ)應(yīng)解釋為具有與本說明書的上下文相一致的含義,而不應(yīng)以理想化或過于刻板的方式來解釋。
附圖中示出了一些方框圖和/或流程圖。應(yīng)理解,方框圖和/或流程圖中的一些方框或其組合可以由計(jì)算機(jī)程序指令來實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以提供給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器,從而這些指令在由該處理器執(zhí)行時(shí)可以創(chuàng)建用于實(shí)現(xiàn)這些方框圖和/或流程圖中所說明的功能/操作的裝置。
因此,本公開的技術(shù)可以硬件和/或軟件(包括固件、微代碼等)的形式來實(shí)現(xiàn)。另外,本公開的技術(shù)可以采取存儲(chǔ)有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式,該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可供指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或者結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)使用。在本公開的上下文中,計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是能夠包含、存儲(chǔ)、傳送、傳播或傳輸指令的任意介質(zhì)。例如,計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括但不限于電、磁、光、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置、器件或傳播介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的具體示例包括:磁存儲(chǔ)裝置,如磁帶或硬盤(HDD);光存儲(chǔ)裝置,如光盤(CD-ROM);存儲(chǔ)器,如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或閃存;和/或有線/無線通信鏈路。
本公開提供了一種機(jī)器人底盤復(fù)用無線充電線圈可智能控溫的方法,屬于無線充電技術(shù)領(lǐng)域。為了解決無線充電技術(shù)中因渦流效應(yīng)造成的機(jī)器人底盤局部過熱而造成的安全問題,本公開提供了一種包括充電線圈、熱敏電阻陣列、溫控裝置結(jié)構(gòu)的機(jī)器人無線充電底盤,將底盤作為充電線的一部分,最大效率地提高了線圈的有效面積,進(jìn)而可以有效地增大線圈磁通量;在線圈之間填充熱敏電阻陣列形成線圈-熱敏材料圖層,可以檢測(cè)底盤不同部位的溫度;在線圈-熱敏材料圖層基礎(chǔ)上設(shè)置溫控系統(tǒng),可以有效控制底盤上不同部位的斷電與否,進(jìn)而防止了底盤局部過熱造成的安全隱患,其他部位線圈依然能夠維持充電功能。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展,人類生活水平逐漸提高,各種電子設(shè)備被應(yīng)用于軍事、工業(yè)、生活領(lǐng)域中。充電對(duì)于電子設(shè)備非常重要,尤其對(duì)于自動(dòng)巡航時(shí)間長(zhǎng)的電子設(shè)備要求更高。
基于電磁感應(yīng)原理,通過對(duì)初級(jí)線圈(即發(fā)射線圈)通交流電使得線圈產(chǎn)生變化磁場(chǎng),次級(jí)線圈(即接收線圈)感應(yīng)到發(fā)射線圈的磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)外部電路達(dá)到用電器或者儲(chǔ)電器,使得無線充電成為可能。因此,對(duì)無線充電缺陷的克服可以滿足用戶越來越高的體驗(yàn)需求。
下面參考圖1~圖10,結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本公開的無線充電裝置、無線充電控溫方法以及機(jī)器人做進(jìn)一步說明。
圖1示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的無線充電裝置的主要組成結(jié)構(gòu)。
如圖1所示,在本公開的實(shí)施例中,提供了一種無線充電裝置100,包括充電線圈101、熱敏傳感器102。充電線圈101內(nèi)部設(shè)置熱敏傳感器102用于檢測(cè)充電線圈101內(nèi)部的溫度異常。在熱敏傳感器102檢測(cè)到充電線圈101內(nèi)部的溫度異常時(shí),充電線圈101的充電回路被切斷。
對(duì)導(dǎo)電線圈構(gòu)成的閉合回路進(jìn)行充電,使得線圈中產(chǎn)生磁通量的變化?;陔姶鸥袘?yīng)原理,由于磁通量發(fā)生變化,因而產(chǎn)生相應(yīng)的電流。該導(dǎo)電線圈即充電線圈,該充電線圈可以是一條導(dǎo)線或多條導(dǎo)線首尾相接并向內(nèi)彎曲或者彎折并螺旋構(gòu)成的,導(dǎo)線的制備材料可以導(dǎo)電性良好的導(dǎo)體材料,例如金、銀、銅、鋁、鐵中的一種或幾種金屬合金材料。且每條導(dǎo)線的外層包覆有抗氧化或抗腐蝕薄膜,導(dǎo)線的兩端具有電鍍保護(hù)層。但是,充電線圈在長(zhǎng)時(shí)間通入電流的過程中,在線圈中發(fā)生渦流效應(yīng),并產(chǎn)生熱量。持續(xù)的電流供應(yīng)能夠產(chǎn)生大量的熱量,不僅造成電能損耗,還在充電過程中產(chǎn)生安全隱患。由于渦流效應(yīng)難以消除,為此,在不影響充電的情況下,就需要對(duì)充電線圈的溫度進(jìn)行檢測(cè)。熱敏傳感器填充在充電線圈的兩條相鄰導(dǎo)線之間的間隙中,可以同時(shí)檢測(cè)熱敏傳感器兩側(cè)導(dǎo)線的溫度。例如,當(dāng)兩側(cè)的導(dǎo)線發(fā)生溫度升高,并超過一定預(yù)設(shè)溫度值(由于充電過程中會(huì)存在渦流效應(yīng),因此充電線圈的溫度也會(huì)相應(yīng)升高。另外,無線充電線圈也一直在持續(xù)散熱,所以只需控制該充電線圈溫度其在安全范圍之內(nèi)即可),熱敏傳感器受熱發(fā)生阻值的改變,通過對(duì)其電流或者電壓的檢測(cè),則能夠獲取該充電線圈中溫度升高的變化。另一方面,熱敏傳感器在接收到充電線圈中溫度過高的情況下,會(huì)及時(shí)使得充電線圈的充電閉合回路得以切斷,以阻止該線圈內(nèi)溫度的進(jìn)一步升高。
因此,借助在充電線圈中設(shè)置熱敏傳感器,可以獲取充電線圈在充電過程中的溫度變化情況。根據(jù)該溫度變化情況,從而及時(shí)切斷該充電線圈的閉合回路,阻止充電線圈溫度的進(jìn)一步升高。
圖2A示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的單個(gè)充電線圈。
在本公開的實(shí)施例中,無線充電裝置包括多個(gè)充電線圈,其中:充電線圈的本體是平面線圈。以及多個(gè)充電線圈依次并聯(lián)排列在同一平面內(nèi)。
如圖2A所示,充電線圈201由一條完整的導(dǎo)線向內(nèi)彎折螺旋構(gòu)成,整體為矩形狀的平面結(jié)構(gòu)。其中201a和201b為其導(dǎo)線兩端形成的接線端,接線端上具有電鍍保護(hù)層,用于連接閉合回路。另外,導(dǎo)線的制備材料可以導(dǎo)電性良好的導(dǎo)體材料,例如金、銀、銅、鋁、鐵中的一種或幾種金屬合金材料。且每條導(dǎo)線的外層包覆有抗氧化或抗腐蝕薄膜。關(guān)于充電線圈201的形狀可以是如圖2A所示的矩形,亦可以是其他能夠形成螺旋線圈的平面形狀,例如圓形、圖案形狀等等。根據(jù)渦流效應(yīng)原理,相對(duì)于立體螺旋線圈結(jié)構(gòu)(例如彈簧),充電線圈201的平面結(jié)構(gòu)散熱效能更好,且渦流效應(yīng)更小,同時(shí)能耗更低。
圖2B示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的一復(fù)合線圈。
如圖2B所示,該充電線圈是由如圖2A所示的充電線圈201以及如圖2B所示充電線圈202相互螺旋填充形成的復(fù)合線圈200。具體地,該復(fù)合線圈200是其中一線圈內(nèi)螺旋于另一線圈的導(dǎo)線間隙中形成。類似地,該復(fù)合線圈亦可以在其導(dǎo)線空隙之間繼續(xù)內(nèi)螺旋一條或多條導(dǎo)線,形成三個(gè)或多個(gè)線圈相互填充形成的平面圖案。在同一無線充電裝置中,多線圈的復(fù)合可以更充分地利用裝置內(nèi)部空間,且可以進(jìn)一步提高磁生電的效率。
圖3A示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的4個(gè)充電線圈的連接方式。
如圖3A所示,在本公開的實(shí)施例中,4個(gè)充電線圈203以并聯(lián)的方式連接在圖示的導(dǎo)線301和導(dǎo)線302之間,對(duì)導(dǎo)線301和導(dǎo)線302通電,使得每個(gè)線圈構(gòu)成閉合回路,從而在每個(gè)線圈中產(chǎn)生磁通量的變化。其中,充電線圈203不限于4個(gè),根據(jù)實(shí)際情況可以進(jìn)一步調(diào)整并聯(lián)入電路的數(shù)量和充電線圈的類型(即充電線圈不限定于相同線圈的組合排列)。因此,以并聯(lián)的方式使得每個(gè)線圈相互之間獨(dú)立,更容易實(shí)現(xiàn)對(duì)單線圈閉合回路的開閉控制,且不至于產(chǎn)生對(duì)整體通路的影響。
圖3B示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的4個(gè)復(fù)合線圈的連接方式。
如圖3B所示,在本公開的實(shí)施例中,4個(gè)復(fù)合線圈200共8個(gè)線圈,其中4個(gè)充電線圈201相互并聯(lián)接在導(dǎo)線301和導(dǎo)線302之間,形成各自的閉合回路。另外,分別與4個(gè)充電線圈201相互復(fù)合的4個(gè)充電線圈202亦相互并聯(lián)接在導(dǎo)線303和導(dǎo)線304之間,形成各自的閉合回路。因此,就實(shí)現(xiàn)了對(duì)空間的充分利用,若同時(shí)對(duì)導(dǎo)線301、導(dǎo)線302、導(dǎo)線303以及導(dǎo)線304充電,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁通量變化的效果增強(qiáng),進(jìn)而提高磁生電的效率。另外,若只對(duì)導(dǎo)線301、導(dǎo)線302通電,而導(dǎo)線303和導(dǎo)線304與內(nèi)置于無線充電裝置的儲(chǔ)電裝置相接,則在4個(gè)充電線圈201的磁通量變化影響下,除了對(duì)正常電子設(shè)備的充電,還同時(shí)產(chǎn)生了相應(yīng)電流存儲(chǔ)進(jìn)無線充電裝置的儲(chǔ)電裝置。進(jìn)一步提高了對(duì)能源的利用率。
圖4A示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的熱敏材料圖案填充于單個(gè)充電線圈的形式。
在本公開的實(shí)施例中,該無線充電裝置中:熱敏傳感器包括熱敏材料圖案。以及熱敏材料圖案填充于充電線圈的導(dǎo)線間隙中。
如圖4A所示,在充電線圈203的導(dǎo)線間隙中,填充進(jìn)多個(gè)熱敏材料。多個(gè)熱敏材料403填充在充電線圈203的導(dǎo)線間隙內(nèi)形成一定的填充圖案,即熱敏材料圖案。其中,每個(gè)熱敏材料403的電壓或電流均可檢測(cè),以反映其阻值變化情況。根據(jù)其阻值變化情況,可以設(shè)定該熱敏材料阻值與其周圍環(huán)境溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。同樣,基于阻值和溫度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系,亦可以設(shè)定熱敏材料上電壓/電流的值與溫度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此,不僅可以用于精確地定位充電線圈203中溫度發(fā)生變化的位置,還有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)其溫度的變化控制。以便長(zhǎng)期使用過程中,需要對(duì)無線充電線圈203進(jìn)行修復(fù)或?qū)崦舨牧?03進(jìn)行準(zhǔn)確替換。
圖4B示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的熱敏材料圖案填充于單個(gè)充電線圈的另一形式。
如圖4B所示,熱敏材料圖案的熱敏材料403可以非如圖4A所示的小段熱敏材料的單獨(dú)填充。其可以是如圖4B所示的兩條連續(xù)的熱敏材料的填充。因此,亦可以對(duì)熱敏材料403的每段進(jìn)行電壓檢測(cè),以獲取其兩側(cè)導(dǎo)線溫度的變化情況。并不影響其對(duì)溫度變化位置的精確定位,另一方面還便于填充工藝的實(shí)施。
圖4C示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的熱敏材料圖案填充于復(fù)合線圈的另一形式。
如圖4C所示,對(duì)于復(fù)合線圈,熱敏材料圖案亦可以是一整條熱敏材料403組成的熱敏材料線條填充進(jìn)充電線圈201和充電線圈202之間的空隙中。因此,亦可以對(duì)熱敏材料403的每段進(jìn)行電壓檢測(cè),以獲取其兩側(cè)導(dǎo)線溫度的變化情況。并不影響其對(duì)溫度變化位置的精確定位,另一方面更進(jìn)一步方便于填充工藝。
因此,不僅可以用于精確地定位充電線圈中溫度發(fā)生變化的位置,還有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)其溫度的變化控制,還便于熱敏材料填充工藝的實(shí)施。
在本公開的實(shí)施例中,熱敏材料圖案上設(shè)置有多個(gè)檢測(cè)點(diǎn),用于檢測(cè)熱敏材料圖案的電流變化,以反映充電線圈內(nèi)部的溫度異常。并且/或者。熱敏材料圖案包括多個(gè)熱敏材料子圖案,每個(gè)熱敏材料子圖案設(shè)置在充電線圈的導(dǎo)線間隙中,相鄰的熱敏材料子圖案之間相隔至少一個(gè)導(dǎo)線間隙。
如圖4A所示,每段熱敏材料403均首尾不相連,通過檢測(cè)裝置對(duì)每段熱敏材料403之間的電流或電壓進(jìn)行檢測(cè)(圖未示出),當(dāng)檢測(cè)到電流或電壓變化波動(dòng),通過電流或電壓值對(duì)應(yīng)的溫度值反映該熱敏材料周圍導(dǎo)線的溫度。因此,如圖示充電線圈中各個(gè)熱敏材料403兩端的端口作為檢測(cè)點(diǎn),可以用以檢測(cè)該熱敏材料403上的電流或電壓值。所以,熱敏材料403有多個(gè),就對(duì)應(yīng)有熱敏材料圖案上的多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。例如,當(dāng)一熱敏材料403的兩端點(diǎn)A和B作為檢測(cè)點(diǎn),利用檢測(cè)裝置(圖未示出)檢測(cè)到該兩檢測(cè)點(diǎn)之間的電流發(fā)生變化,從原始的0.01A-0.05A,變成0.1A。當(dāng)預(yù)設(shè)熱敏材料403的電流值為0.1A時(shí),對(duì)應(yīng)其周圍(例如距離熱敏材料表面1cm以內(nèi))導(dǎo)線的溫度為70℃。若導(dǎo)線的最高承受溫度為60℃,則需要立即控制充電線圈的閉合回路斷開以保障安全。另一方面,假設(shè)填充熱敏材料的導(dǎo)線間隙定義為填充間隙401,不填充熱敏材料的導(dǎo)線間隙為相隔間隙402。當(dāng)將熱敏材料403填充進(jìn)填充間隙401,則將相鄰的相隔間隙402作為間隔向下一填充間隙401進(jìn)行填充,即所謂相鄰的熱敏材料子圖案之間相隔至少一個(gè)導(dǎo)線間隙。因此,可以在所有的導(dǎo)線均可保證被檢測(cè)溫度的同時(shí),更好地利用導(dǎo)線間隙空間,同時(shí)節(jié)約了熱敏材料的利用,還能有助于精確充電線圈內(nèi)部的溫度變化位置。
如圖4B所示,熱敏材料403分為兩段熱敏材料,第一段熱敏材料填充于充電線圈的外圍填充間隙401,第二段熱敏材料填充于充電線圈的內(nèi)部填充間隙401,兩段熱敏材料首尾不相連。通過檢測(cè)裝置對(duì)每段熱敏材料403之間的電壓進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)檢測(cè)到電壓變化波動(dòng)(圖未示出),通過電壓值對(duì)應(yīng)的溫度值反映該熱敏材料周圍導(dǎo)線的溫度。因此,如圖示熱敏材料403兩端的端口作為檢測(cè)點(diǎn),并在熱敏材料上設(shè)置多個(gè)檢測(cè)點(diǎn),可以用以檢測(cè)該熱敏材料403上相應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)之間的電壓值。例如,當(dāng)?shù)诙螣崦舨牧?03的兩端點(diǎn)C和D作為檢測(cè)點(diǎn),利用檢測(cè)裝置檢測(cè)到該兩檢測(cè)點(diǎn)之間的電壓發(fā)生變化(圖未示出),從原始的0.01V-0.05V,變成0.1V。當(dāng)預(yù)設(shè)熱敏材料403的電流值為0.1V時(shí),對(duì)應(yīng)其周圍(例如距離熱敏材料表面1cm以內(nèi))導(dǎo)線的溫度為70℃。若導(dǎo)線的最高承受溫度為80℃,則無需立即控制充電線圈的閉合回路斷開。同樣,當(dāng)將第一段熱敏材料403填充進(jìn)該充電線圈的外圍填充間隙401,則將相鄰的相隔間隙402作為間隔向下一填充間隙401進(jìn)行填充,即所謂相鄰的熱敏材料子圖案之間相隔至少一個(gè)導(dǎo)線間隙。因此,可以在所有的導(dǎo)線均可保證被檢測(cè)溫度的同時(shí),更好地利用導(dǎo)線間隙空間,同時(shí)節(jié)約了熱敏材料的利用,還能有助于精確充電線圈內(nèi)部的溫度變化位置。
如圖4C所示,熱敏材料403為一條熱敏材料線,填充進(jìn)入復(fù)合線圈200形成熱敏材料圖案。其中,在該熱敏材料上設(shè)置多個(gè)檢測(cè)點(diǎn),用以檢測(cè)各相鄰檢測(cè)點(diǎn)之間的電壓值,以獲取該處對(duì)應(yīng)導(dǎo)線的溫度變化。類似地,填充熱敏材料403時(shí),填充間隙與相隔間隙彼此交錯(cuò),使得相鄰熱敏材料子圖案之間相隔至少一個(gè)導(dǎo)線間隙。借此,能夠更好地利用導(dǎo)線間隙空間,同時(shí)節(jié)約熱敏材料,有助于精確判斷充電線圈內(nèi)部溫度的變化位置。
因此,可以在所有的導(dǎo)線均可保證被檢測(cè)溫度的同時(shí),更好地利用導(dǎo)線間隙空間,同時(shí)節(jié)約了熱敏材料的利用,還能有助于精確充電線圈內(nèi)部的溫度變化位置。
圖5A示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的單個(gè)充電線圈充電閉合回路的連接形式。
在本公開的實(shí)施例中,該無線充電裝置還包括:在熱敏傳感器在檢測(cè)到充電線圈內(nèi)部的溫度恢復(fù)正常時(shí),充電線圈的充電回路被連通。
如圖5A所示,該熱敏傳感器還包括與充電線圈203相連的控制器501,用于在獲取了熱敏材料的溫度變化后,根據(jù)溫度變化對(duì)應(yīng)的指令使得其所在的充電線圈203閉合回路斷開,以阻止線圈溫度的進(jìn)一步上升。另外,當(dāng)無線充電線圈203的溫度恢復(fù)正常時(shí),控制器501基于該溫度變化對(duì)應(yīng)的指令使其所在的充電線圈203的閉合回路連通,以繼續(xù)進(jìn)行充電。其中,控制器501可以包括MOS管,MOS管可以在得到溫度異常的信號(hào)時(shí)斷開所在充電回路;并在得溫度正常的信號(hào)時(shí)接通該回路。因此,每個(gè)充電線圈分別由單獨(dú)的MOS管控制,就實(shí)現(xiàn)了對(duì)每個(gè)線圈通斷電的單獨(dú)控制,同時(shí)也利于定位溫度發(fā)生變化的充電線圈。
圖5B示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的復(fù)合線圈充電閉合回路的連接形式。
如圖5B所示,對(duì)于復(fù)合線圈200,其中充電線圈201和充電線圈202分別于一個(gè)控制器501相串聯(lián)形成各自的閉合回路??梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合線圈中每個(gè)單獨(dú)充電線圈201或202的單獨(dú)控制。另外,當(dāng)無線充電線圈203的溫度恢復(fù)正常時(shí),控制器501基于該溫度變化對(duì)應(yīng)的指令使其所在的充電線圈203的閉合回路連通,以繼續(xù)進(jìn)行充電。其中,控制器501可以包括MOS管。因此,實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)合線圈中,每個(gè)線圈通斷電的單獨(dú)控制,同時(shí)也利于定位溫度發(fā)生變化的充電線圈。
因此,實(shí)現(xiàn)了對(duì)每個(gè)線圈通斷電的單獨(dú)控制,同時(shí)也利于定位溫度發(fā)生變化的充電線圈。對(duì)于復(fù)合線圈,實(shí)現(xiàn)了對(duì)其中每個(gè)線圈通斷電的單獨(dú)控制,同時(shí)也利于定位溫度發(fā)生變化的充電線圈。
綜上所述,通過上述的無線充電裝置,可以獲取充電線圈在充電過程中的溫度變化情況,并據(jù)此及時(shí)切斷該充電線圈的閉合回路,阻止充電線圈溫度的進(jìn)一步升高。另外,還實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度異常位置的精確定位和溫度變化控制,對(duì)磁通量變化的效果增強(qiáng),進(jìn)而提高磁生電的效率。此外,熱敏傳感器以熱敏材料圖案的形式填充進(jìn)入充電線圈中,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)充電線圈空間的充分利用。對(duì)于復(fù)合線圈,提高了對(duì)能源的利用率。最后,實(shí)現(xiàn)了對(duì)每個(gè)線圈通斷電的單獨(dú)控制,同時(shí)也利于定位溫度發(fā)生變化的充電線圈。
圖6A示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的機(jī)器人的無線充電裝置組成結(jié)構(gòu)。
在本公開的實(shí)施例中,提供了一種機(jī)器人,其包括上述實(shí)施例中的無線充電裝置,包括充電線圈、以及在其內(nèi)部設(shè)置的熱敏傳感器,熱敏傳感器用于檢測(cè)該充電線圈的溫度異常,并在其溫度異常時(shí)切斷該充電線圈的閉合回路。
如圖6A所示,所示機(jī)器人600內(nèi)置一個(gè)控制設(shè)備601,用于控制充電線圈101、熱敏傳感器102以及電源602。其中充電線圈101內(nèi)置有熱敏傳感器102,熱敏傳感器102用于檢測(cè)充電線圈內(nèi)部的溫度變化,以控制充電線圈101充電閉合回路的開閉??刂圃O(shè)備601用于根據(jù)機(jī)器人的指令控制無線充電裝置600的充電或溫度檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)。電源602用于向無線充電裝置的組成結(jié)構(gòu)提供電能。因此,實(shí)現(xiàn)了將無線充電裝置與實(shí)體設(shè)備相結(jié)合,使得用戶可以在任何實(shí)體設(shè)備中利用該種無線充電裝置對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行充電。
圖6B示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的4個(gè)充電線圈以及機(jī)器人底盤本體的充電閉合回路的連接形式。
如圖6B所示,本公開的實(shí)施例中,機(jī)器人包括4個(gè)相同的無線充電線圈203、控制器501,熱敏傳感器未示出。其中每個(gè)充電線圈203的充電回路都以彼此并聯(lián)的形式接入電源P的導(dǎo)線301和導(dǎo)線302。其中,每個(gè)無線充電線圈203的熱敏傳感器的熱敏材料圖案可以用于檢測(cè)各自線圈的溫度變化,并根據(jù)該溫度變化對(duì)應(yīng)的熱敏材料的阻值,判斷充電線圈內(nèi)部的溫度是否發(fā)生異常,并及時(shí)切斷或連通其所在的閉合回路。例如,當(dāng)檢測(cè)到4個(gè)充電線圈203其中之一的熱敏材料阻值對(duì)應(yīng)的溫度變化異常,例如超過預(yù)定的充電線圈最高承受溫度,則立即切斷該充電線圈的閉合回路。例如檢測(cè)到低于預(yù)定的充電線圈最適工作溫度,則立即連通該充電線圈的閉合回路。
圖6C示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的4個(gè)復(fù)合線圈以及機(jī)器人底盤本體的充電閉合回路的連接形式。
如圖6C所示,本公開的實(shí)施例中,機(jī)器人包括4個(gè)相同的復(fù)合線圈200、控制器501,熱敏傳感器未示出。其中,復(fù)合線圈200中4個(gè)充電線圈201的充電回路都以彼此并聯(lián)的形式接入電源P的導(dǎo)線301和導(dǎo)線302。另外4個(gè)充電線圈202的充電回路都以彼此并聯(lián)的形式接入電源P的導(dǎo)線303和導(dǎo)線304。因此,實(shí)現(xiàn)了對(duì)空間的充分利用,例如,若同時(shí)對(duì)導(dǎo)線301、導(dǎo)線302、導(dǎo)線303以及導(dǎo)線304充電,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁通量變化的效果增強(qiáng),進(jìn)而提高磁生電的效率。
另外,若只對(duì)導(dǎo)線301、導(dǎo)線302通電,而導(dǎo)線303和導(dǎo)線304與內(nèi)置于無線充電裝置的儲(chǔ)電裝置相接,則在4個(gè)充電線圈201的磁通量變化影響下,除了對(duì)正常電子設(shè)備的充電,還同時(shí)產(chǎn)生了相應(yīng)電流存儲(chǔ)進(jìn)無線充電裝置的儲(chǔ)電裝置。進(jìn)一步提高了對(duì)能源的利用率。
因此,實(shí)現(xiàn)了將無線充電裝置與實(shí)體設(shè)備相結(jié)合,使得用戶可以在任何實(shí)體設(shè)備中利用該種無線充電裝置對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行充電。實(shí)現(xiàn)了對(duì)磁通量變化的效果增強(qiáng),進(jìn)而提高磁生電的效率。除了對(duì)正常電子設(shè)備的充電,還同時(shí)產(chǎn)生了相應(yīng)電流存儲(chǔ)進(jìn)無線充電裝置的儲(chǔ)電裝置。進(jìn)一步提高了對(duì)能源的利用率。
在本公開的實(shí)施例中,該機(jī)器人還包括底盤,底盤的本體包括環(huán)形導(dǎo)電金屬圈。以及環(huán)形導(dǎo)電金屬圈與充電線圈并聯(lián)連接。該底盤可以用于內(nèi)置無線充電裝置(如圖6A中底盤603所示),無線充電裝置包括無線充電線圈及熱敏傳感器。底盤本體包括環(huán)形導(dǎo)線金屬圈,制備材料制備材料是金、銀、銅、鋁、鐵中的一種或幾種金屬合金材料。環(huán)形導(dǎo)線金屬圈也是一種充電線圈,除了支撐或固定底盤本體之外,其與充電線圈通過氧化鋁材料的螺釘或表面氧化的鋼質(zhì)螺釘相連,彼此并聯(lián)接入充電閉合回路中。另外,底盤本體可以采用整體的鋼筋材料作為支撐,承重強(qiáng)度在15kg或15kg以上。
如圖6B和6C所示,底盤本體的電金屬圈204,也可以內(nèi)置熱敏傳感器(圖未示出),并且通過與控制器501串聯(lián)以在其溫度發(fā)生變化時(shí),控制自身充電回路的開閉。因此,進(jìn)一步充分利用了底盤空間,在支撐或固定機(jī)器人的底盤的同時(shí),充分提高了充電效率。
綜上所述,通過上述的無線充電裝置,機(jī)器人可以獲取充電線圈在充電過程中的溫度變化情況,并據(jù)此及時(shí)切斷該充電線圈的閉合回路,阻止充電線圈溫度的進(jìn)一步升高。另外,還實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度異常位置的精確定位和溫度變化控制,提高磁生電的效率。此外,對(duì)于復(fù)合線圈,提高了對(duì)能源的利用率。最后,還實(shí)現(xiàn)了對(duì)每個(gè)線圈通斷電的單獨(dú)控制,同時(shí)也利于定位溫度發(fā)生變化的充電線圈。
圖7示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的無線充電控溫方法流程圖。
本公開實(shí)施例中,提供了一種無線充電控溫方法,包括:
在操作701,通過在充電線圈內(nèi)部設(shè)置的熱敏傳感器檢測(cè)充電線圈內(nèi)部的溫度異常。
在操作702,在熱敏傳感器檢測(cè)到充電線圈內(nèi)部的溫度異常時(shí),切斷充電線圈的充電回路。
熱敏傳感器填充在充電線圈的兩條相鄰導(dǎo)線之間的間隙中,可以同時(shí)檢測(cè)熱敏傳感器兩側(cè)導(dǎo)線的溫度。例如,當(dāng)兩側(cè)的導(dǎo)線發(fā)生溫度升高,并超過一定預(yù)設(shè)溫度值(由于充電過程中會(huì)存在渦流效應(yīng),因此充電線圈的溫度也會(huì)相應(yīng)升高。另外,無線充電線圈也一直在持續(xù)散熱,所以只需控制該充電線圈溫度其在安全范圍之內(nèi)即可),熱敏傳感器受熱發(fā)生阻值的改變,通過對(duì)其電流或者電壓的檢測(cè),則能夠獲取該充電線圈中溫度升高的變化。另一方面,熱敏傳感器在接收到充電線圈中溫度過高的情況下,會(huì)及時(shí)使得充電線圈的充電閉合回路得以切斷,以阻止該線圈內(nèi)溫度的進(jìn)一步升高。
因此,借助在充電線圈中設(shè)置熱敏傳感器,可以獲取充電線圈在充電過程中的溫度變化情況。根據(jù)該溫度變化情況,從而及時(shí)切斷該充電線圈的閉合回路,阻止充電線圈溫度的進(jìn)一步升高。
在本公開的實(shí)施例中,該方法還包括:熱敏傳感器包括熱敏材料圖案。以及熱敏材料圖案填充于充電線圈的導(dǎo)線間隙中。
在充電線圈的導(dǎo)線間隙中,填充進(jìn)多個(gè)熱敏材料。多個(gè)熱敏材料填充在充電線圈的導(dǎo)線間隙內(nèi)形成一定的填充圖案,即熱敏材料圖案。其中,每個(gè)熱敏材料的電壓或電流均可檢測(cè),以反映其阻值變化情況。根據(jù)其阻值變化情況,可以設(shè)定該熱敏材料阻值與其周圍環(huán)境溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。同樣,基于阻值和溫度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系,亦可以設(shè)定熱敏材料上電壓/電流的值與溫度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此,不僅可以用于精確地定位充電線圈中溫度發(fā)生變化的位置,還有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)其溫度的變化控制。以便長(zhǎng)期使用過程中,需要對(duì)無線充電線圈進(jìn)行修復(fù)或?qū)崦舨牧线M(jìn)行準(zhǔn)確替換。
可選地,其中,檢測(cè)充電線圈內(nèi)部的溫度異常包括從熱敏材料圖案上設(shè)置的多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)熱敏材料圖案的電流變化。
熱敏材料圖案中可由單個(gè)或多個(gè)熱敏材料組成,通過檢測(cè)裝置對(duì)每段熱敏材料相鄰檢測(cè)點(diǎn)之間的電流或電壓進(jìn)行檢測(cè)(圖未示出),當(dāng)檢測(cè)到電流或電壓變化波動(dòng),通過電流或電壓值對(duì)應(yīng)的溫度值反映該熱敏材料周圍導(dǎo)線的溫度。因此,充電線圈中各個(gè)熱敏材料兩端的端口、以及在熱敏材料上設(shè)置的探測(cè)點(diǎn)可以作為檢測(cè)點(diǎn),用以檢測(cè)該熱敏材料上的電流或電壓值。所以,熱敏材料403有多個(gè),就對(duì)應(yīng)有熱敏材料圖案上的多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。因此,可以在所有的導(dǎo)線均可保證被檢測(cè)溫度的同時(shí),更好地利用導(dǎo)線間隙空間,同時(shí)節(jié)約了熱敏材料的利用,還能有助于精確充電線圈內(nèi)部的溫度變化位置。
綜上所述,通過上述的無線充電控溫方法,可以獲取充電線圈在充電過程中的溫度變化情況,并據(jù)此及時(shí)切斷該充電線圈的閉合回路,阻止充電線圈溫度的進(jìn)一步升高。另外,還實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度異常位置的精確定位和溫度變化控制,提高磁生電的效率。此外,對(duì)于復(fù)合線圈,提高了對(duì)能源的利用率。最后,還實(shí)現(xiàn)了對(duì)每個(gè)線圈通斷電的單獨(dú)控制,同時(shí)也利于定位溫度發(fā)生變化的充電線圈。
圖8示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的對(duì)電子設(shè)備的無線充電示意圖。
如圖8所示,機(jī)器人無線充電裝置的發(fā)送線圈組801由四個(gè)充電線圈203以及底盤本體線圈104相互并聯(lián)構(gòu)成,其中每個(gè)線圈內(nèi)置熱敏傳感器,且分別與控制器501相串聯(lián)。接收線圈組802由與發(fā)送線圈組801每個(gè)充電線圈相應(yīng)的串聯(lián)或并聯(lián)(圖示為串聯(lián))接收線圈構(gòu)成。其中接收線圈數(shù)量可以對(duì)圖示與發(fā)送線圈對(duì)應(yīng),亦可為一個(gè)或多個(gè)其他接收線圈的組合,用于接收發(fā)送線圈組801產(chǎn)生的磁通量變化以產(chǎn)生電流,最終用于電子設(shè)備的儲(chǔ)電電池S或其他儲(chǔ)電設(shè)備S。因此,進(jìn)一步說明了本公開的無線充電控溫方法,能夠有效在控制無線充電線圈內(nèi)部溫度的同時(shí),提高充電效率。
圖9示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的機(jī)器人與移動(dòng)電子設(shè)備的交互示意圖。
如圖9所示,在本公開的實(shí)施例中,機(jī)器人960對(duì)電子設(shè)備的充電與用戶的移動(dòng)電子設(shè)備例如手機(jī)950之間可以實(shí)現(xiàn)通訊控制功能。例如,當(dāng)機(jī)器人960對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行充電過程中,用戶利用手機(jī)950的app軟件進(jìn)行「充電控制」操作控制,選擇「溫度檢測(cè)」,可以選擇“定時(shí)檢測(cè)”,即控制定時(shí)給無線充電裝置的充電線圈進(jìn)行溫度檢測(cè),定時(shí)間隔例如1min、10min、1h可選。亦可以選擇“實(shí)時(shí)檢測(cè)”,即例如固定每隔5秒鐘,對(duì)其中充電線圈進(jìn)行溫度檢測(cè)?!皵?shù)據(jù)對(duì)比”可以用以反映無線充電裝置中每個(gè)充電線圈的使用期限、每次檢測(cè)的溫度值生成數(shù)據(jù)報(bào)告或圖表,以反映每個(gè)充電線圈的使用狀態(tài)。另外,選擇「充電狀態(tài)」可以用于控制機(jī)器人960在給電子設(shè)備充電時(shí),反映整個(gè)充電過程的溫度狀況、充電效率、溫度值、充電電量等。選擇「充電切換」,可以控制隨時(shí)連通/斷開無線充電裝置中一個(gè)或多個(gè)甚至全部充電線圈的充電回路,以響應(yīng)控制充電效率。另外,「數(shù)據(jù)庫(kù)」用以記錄無線充電裝置在使用過程中的所有數(shù)據(jù)狀態(tài),使得用戶有據(jù)可查。因此,此可以進(jìn)一步提升用戶的使用體驗(yàn),擴(kuò)展了其應(yīng)用場(chǎng)景范圍。
圖10示意性示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的無線充電控溫系統(tǒng)的組成框圖。
如圖10所示,無線充電控溫系統(tǒng)900包括處理器910、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)920、溫度控制器930、以及充電控制器940。該無線充電控溫系統(tǒng)900可以執(zhí)行上面參考圖7描述的方法,以實(shí)現(xiàn)無線充電控溫。
具體地,處理器910例如可以包括通用微處理器、指令集處理器和/或相關(guān)芯片組和/或?qū)S梦⑻幚砥?例如,專用集成電路(ASIC)),等等。處理器910還可以包括用于緩存用途的板載存儲(chǔ)器。處理器910可以是用于執(zhí)行參考圖7描述的根據(jù)本公開實(shí)施例的方法流程的不同動(dòng)作的單一處理單元或者是多個(gè)處理單元。
計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)920,例如可以是能夠包含、存儲(chǔ)、傳送、傳播或傳輸指令的任意介質(zhì)。例如,可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括但不限于電、磁、光、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置、器件或傳播介質(zhì)。可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的具體示例包括:磁存儲(chǔ)裝置,如磁帶或硬盤(HDD);光存儲(chǔ)裝置,如光盤(CD-ROM);存儲(chǔ)器,如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或閃存;和/或有線/無線通信鏈路。
計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)920可以包括計(jì)算機(jī)程序921,該計(jì)算機(jī)程序921可以包括代碼/計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令,其在由處理器910執(zhí)行時(shí)使得處理器910執(zhí)行例如上面結(jié)合圖7所描述的方法流程及其任何變形。
計(jì)算機(jī)程序921可被配置為具有例如包括計(jì)算機(jī)程序模塊的計(jì)算機(jī)程序代碼。例如,在示例實(shí)施例中,計(jì)算機(jī)程序921中的代碼可以包括一個(gè)或多個(gè)程序模塊,例如包括921A、模塊921B、……。應(yīng)當(dāng)注意,模塊的劃分方式和個(gè)數(shù)并不是固定的,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況使用合適的程序模塊或程序模塊組合,當(dāng)這些程序模塊組合被處理器910執(zhí)行時(shí),使得處理器910可以執(zhí)行例如上面結(jié)合圖7所描述的方法流程及其任何變形。
溫度控制器930可配置為獲取一無線充電線圈內(nèi)部的溫度變化值,并將溫度變化分析信息傳送給處理器910。
充電控制器940可配置為獲取處理器910根據(jù)一無線充電線圈內(nèi)部的溫度變化分析信息得到的電路連通/閉合分析信息,并依據(jù)該信息向所在無線充電線圈閉合回路的控制器例如MOS管傳遞連通/閉合該閉合回路的控制指令。
根據(jù)本公開實(shí)施例,處理器910可以與溫度控制器930和充電控制器940進(jìn)行交互,來執(zhí)行上面結(jié)合圖7所描述的方法流程及其任何變形。
盡管已經(jīng)參照本公開的特定示例性實(shí)施例示出并描述了本公開,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,在不背離所附權(quán)利要求及其等同物限定的本公開的精神和范圍的情況下,可以對(duì)本公開進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的多種改變。因此,本公開的范圍不應(yīng)該限于上述實(shí)施例,而是應(yīng)該不僅由所附權(quán)利要求來進(jìn)行確定,還由所附權(quán)利要求的等同物來進(jìn)行限定。